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小结丨高压U形管换热器 管箱结构特点
发布时间:2022-11-15 20:09:47浏览次数:
高参数的U形管换热器(管程压力远高于壳程的情况相对多见),如果还采用图1所示的这典型结构,会有管程法兰过于厚重,及管箱法兰与管板密封处(尤其是分程隔板附近)泄漏等问题。[1][2]
小结丨高压U形管换热器 管箱结构特点(图1)
图1 典型的U形管换热器管箱
小结丨高压U形管换热器 管箱结构特点(图2)
图2 改进型管箱结构示意图
故高参数U形管换热器多采用“改进型”管箱,如图2所示,这类“改进型”管箱主要有以下三个特点或问题:
一、管板的计算
管箱法兰与管板一体(碗型锻件),而壳程法兰与管板螺栓连接,但这种结构在GB/T151中是没有的,如何计算就成了问题。目前,绝大多数的观点认为,这种结构可近似按GB/T151中的b型进行计算,分析认为,忽略壳程法兰力矩的作用是偏于安全的。具体的咱就不展开说了,有兴趣的话可以看参考文献[3][4][5][6]。
此外,还有一些“非主流”算法,如按f型计算,甚至车出法兰盘往f型上靠,更有要将管板看成凸缘法兰的。
二、改用异形分程隔板
当然这主要是因应改进后的管箱结构的需要,同时也消除了高压管箱分程隔板处密封难的问题。
三、管箱端部结构
依据管程压力、直径等,可采用螺纹锁紧环、筒体端部+平盖、反向法兰+端盖、法兰+平盖、凸形封头+人孔等型式。垫片密封的话应采用金属垫片,或是隔膜密封等。
参考文献:

[1] 元少昀. 管壳式换热器带隔板管箱法兰的泄漏分析及预防措施[J]. 石油化工设备技术, 2015,36(3).

[2] 元少昀. 一类高参数多管程换热器管箱的泄漏机理及防漏设计[J]. 石油化工设备技术, 2022, 43(5).

[3] 徐鸣镝. 高压U形管换热器管板设计[J]. 石油化工设计, 2003,20(1).

[4] 桑如苞, 徐鸣镝. 高压U形管换热器的管板计算[J]. 石油化工设备技术, 2010, 31(1).

[5] 夏少青. 特殊高压U形管换热器管板强度计算方法的分析与比较[J]. 石油化工设备技术, 2015, 36(3).

[6] 李红云, 陈盛秒. H-L型螺纹锁紧环换热器管板计算方法的分析与比较[J]. 广东化工, 2021, 48(13).